第163章 終點閾值
2024-01-08 22:39:30 作者: 三分糊塗
麻薩諸塞,MIT。
雖然已經是夜裡晚上8點,但丹尼斯·懷特教授的「核工坊」里依舊燈火通明,甚至人聲鼎沸。
作為麻省理工學院等離子科學與聚變中心主任,丹尼斯·懷特教授是聚變研究領域公認的領導者。
除了學術造詣與聲望之外,丹尼斯教授最討學生喜歡的是他很早就拋棄了傳統的標準式教學——不再以上課和播放PPT為主,而是積極鼓勵他的學生們去找尋更多的方案,以及解決更多的實際問題。
於是早在十年前,他便給學生布置了一個利用第二代高溫超導磁鐵REBCO來完成對ITER(國際熱核聚變實驗堆計劃)當時笨拙龐大無比的托卡馬克裝置進行改良的任務。
事實證明,丹尼斯教授的教學方式是可行的,最起碼在一堆擁有高智商和濃郁的科學興趣的學生中是可行的。
他的學生在一番努力後提出了一個名為「Vulcan」的穩態托卡馬克裝置。
而隨後,丹尼斯教授再次給學生布置任務,讓他的學生們在之前設計的基礎上,完成一個新的、小型化的、可替換磁鐵的托卡馬克裝置。
在不斷的「提出問題」過程中,他的學生們也一直致力於解決問題,最終,在兩年前,他們完成了一個名為SPARC的小型聚變裝置。
其中用於約束高溫離子的D形磁鐵只有2米高,1米寬——約為國際熱核聚變實驗堆計劃合作組織ITER的1/8。
而在半年前,丹尼斯教授再次為他的學生提出了一個任務。
——理解那位東方天才在一次學術會上提出的約束阱思路,並配合那篇在《物理年鑑》的文章,來完成一次大膽的嘗試。
只不過這一次……他的學生就有點抓狂了。
一開始,學生們完全沒有進展,甚至連理解Yeming的思路都有難度。
直到九月份,YE-equation被正式公布。
就仿佛一道驅散黑暗的曙光,丹尼斯教授的團隊率先求出了在高場強下的一組空間解。
隨後,他們便積極投入了設計中。
……
「教授,雖然場強沒有任何問題,但碳化矽基底有些頂不住。」
站在這座一人高,直徑約為四米的、已經被拆開的小型聚變堆前,蒙佳德在興奮之餘又有些擔憂。他在十餘年前就是教授的博士,畢業後被丹尼斯教授推薦去了哈佛,今年剛被聘為副教授。
因為熟門熟路,蒙佳德也成了這次哈佛與MIT聯合團隊的最佳帶隊人。
「是什麼問題呢?」丹尼斯教授看著自己的「得意門生」,一如既往地循循善誘。
蒙佳德便笑了起來:「或許是擊穿問題,或許是電子遷移或丟失問題,總還要拆出來分析才行。」
「那就等分析。對了,你看這裡。」丹尼斯教授指向中間的反應爐:「逃逸的中子幹的好事。」
「但也約束得很好了。」
「是的,不然為什麼叫奇蹟呢?」
丹尼斯教授說著抬頭,心電感應一般,他望向了健步如飛走過來的霍來恩教授。
「George。」丹尼斯張開雙臂。
「沒有功夫。」霍來恩教授拒絕了擁抱,只是拉著對方的手握了一下,隨後便站到了反應爐前。
「停下來是不是因為在30KeV的時候,YE場便出現了衰減。」霍來恩教授看著反應爐核心,沉默幾秒後問道。
丹尼斯教授和蒙佳德對視了一眼,後者微微皺眉,遲疑了幾秒後點頭:「是,但可以通過給約束裝置加壓才穩定約束。」
霍來恩教授沉默著,片刻後輕輕呼了口氣。
「有問題嗎?」丹尼斯教授望向老友,敏銳地覺察到霍來恩教授的不對勁。
<div class="contentadv">
「有一點問題。我和Ye聯繫過,他說如果用碳化矽,或者氮化鎵的話,電子丟失的問題很難解決。」
丹尼斯教授微微一怔,隨即也皺起了眉:「他們做出來了?」
「沒有?」
「沒有的話……」沉默了幾秒後,丹尼斯教授便笑了起來:「那就等我們試了再說——我不是不相信數學,而是覺得,相比沒有公式的預測,還不如直接干,直面問題,再解決問題更有效。」
「……」
*
*
省交大禮堂。
葉銘並沒有告訴眾人,為什麼「走不遠」。
他只是按部就班地按著PPT的內容進行著演講。
終於,當把方程完全展開並描述後,葉銘開始翻開了新一頁的PPT。
「……回到我們的約束場中。」
他話音落下,便看到場中諸多的學者們精神明顯一振!
他便微微一笑。
「在約束場中,有一個逃逸解,或者說逃逸函數。在約束場模型中,該解和基底的擊穿場強、電子遷移率都有關。」
葉銘一邊說著,一邊拿起水筆走向白板。
「麻煩投一下白板內容。」
「譬如這裡。」
葉銘快速建立了一個約束場模型:「我們隨便代入幾個數值……嗯,就帶入MIT那台宣布運行了十五分鐘的反應堆的模型吧。」
「他們聲稱在20KeV的高溫下持續反應了15分鐘,並終止於30KeV——如果他們不缺錢的話,完全可以持續反應衝擊更高的記錄和狀況。那麼我們有理由相信,他們在30kev的時候遇到了問題。」
「什麼問題?顯然是約束衰減。」
「那麼按照我打聽到的消息,他們約束的等效場強30特斯拉,那麼根據計算,他們的電極基底材料就應該是碳化矽,因為氮化鎵基地會更高一些……能量為……」
葉銘一邊不停地說著,一邊寫下各個數據。
「現在展開方程,我們來計算一下。」
葉銘停下筆,認真地看著整個白板。
台下,幾個數學家已經開始拿起了筆。但馬上他們便放棄了……
因為葉氏方程是一個展開後很複雜的方程組,要用筆計算的話,沒有半個草稿本休想。
「嗯,各項值如下。」
葉銘說著也不管驚世駭俗,直接在一面新的白板上寫下數據。
「這些解其實沒用,我們只需要看這個解。」
葉銘說著在一個關係式上圈了一下。
「這是逃逸電子的關係式,我還沒有找到合適的工具來準確地描述它,不過很顯然,該函數會因為幾個變量而有一個閾值。」
「該閾值,就是他們的終點。」